MIT-forskere har udviklet en 3D-printmetode
I sit arbejde, udgivet i ScienceFremskridt har ingeniører trykt "arkitektoniske materialer" - riste, hvis mekaniske egenskaber udelukkende afhænger af arkitekturen. For eksempel vil ændring af størrelsen eller formen af cellerne i gitteret gøre materialet mere eller mindre fleksibelt.
Krystallinske gitterstrukturer med luftfyldte kanaler. Udsparingerne i midten af ristene er sensorernes åbninger. Billede: MIT News
Forskere inkluderer luftkanaler istruktur ved hjælp af 3D-print med digital lysbehandling. I denne metode trækkes en struktur fra en pøl af harpiks og størkner til den ønskede form ved udsættelse for lys. Billedet projiceres på et flydende materiale, og de områder, hvor lyset rammer, hærder.
Vanskeligheden ved at skabe hule kanaler er detat harpiksen sætter sig fast inde i sansekanalerne. For at løse dette problem brugte forskerne en kombination af trykluft, vakuum og sofistikeret rengøring til at fjerne overskydende harpiks.
Når du flytter eller klemmer den færdigedesign, deformeres sansekanalerne, og mængden af luft indeni ændres. Forskere måler trykforskelle og bestemmer, hvordan materialet deformeres.
En blød robotfinger lavet af to cylindre bestående af HSA auxetics. Billede: MIT News
For at vise mulighederne for at bruge teknologien,Forskere har 3D-printet en blød robot fra det auxetiske materiale HSA. Det er et materiale med et negativt Poisson-forhold og bruges i robotteknologi. Når de strækkes, bliver sådanne materialer tykkere i stedet for tyndere i retningen vinkelret på den påførte kraft.
Den skabte robot kunne udføre flere bevægelser,herunder bøjning, vridning og forlængelse. Robotten udførte forskellige bevægelser i mere end 18 timer, og forskerne brugte data fra "væskesensorer" til at træne et neuralt netværk, der præcist forudsagde robottens bevægelser.
Vi kan tage ethvert materiale, vi kanprint på en 3D-printer, og kør kanaler igennem den for at få en følsom struktur. Og bruger du virkelig komplekse materialer, kan du få bevægelse, perception og struktur på samme tid.
Lillian Chin, medforfatter af undersøgelsen ved Massachusetts Institute of Technology
Læs mere:
Einsteins forudsigelse kan gå i opfyldelse: hvordan et eksperiment med usynlige atomer vil ændre fysikken
På pyramiden i Kina fandt et portræt af "forfædrenes konge". Han regerede for over 4.000 år siden
"Dette er science fiction": videnskabsmænd skaber en fundamentalt ny type kvantecomputere